[参考译文] LM5022：升压转换器发生故障。

您好、Timothy、

感谢您在设计中使用 LM5022。

我可能会有这样的危险：启动时、您会遇到一些电流浪涌、这会通过 FET 和二极管消耗大量电流。 电流浪涌可能远高于您为组件确定的大小。 您可能可以通过延长软启动时间来解决此问题。

开关节点可能会出现一些振铃、这可能会超过二极管和 FET 的额定值。

由于在栅极处增加电阻、也可能导致 FET 驱动较低、这可能会导致 FET 发热、因为 FET 的导通时间比所需时间长。   

最后、虽然我不认为可能、但您的占空比不是那么高、但在更高的占空比下、您的 FET 会在更长的时间内承载电流。 FET 可能会首先短路、稍后会熔化连接并断开。 因此、电流将流过二极管、也会对其造成损坏。

如果您用较高的等级更换损坏的部件、您是否会看到同样的问题？ 此外、您能否提供包含开关节点、VCC 和 COMP 等任何可用示波器截图的原理图？  

谢谢、

Richard

您好 Richard、

    非常感谢您的回答。 我尝试在原始帖子中添加一个原理图、但显然这不起作用-因此我已将原理图粘贴到 Word 文档中-我希望这能起作用。

由于电路在大约一分钟后出现故障、我认为这不会是启动问题。  除了肖特基二极管、其余元件似乎远高于需求、正是 TI 工具所推荐的。 FET 在出现故障之前感觉相当凉爽。 LM5022和 FET 栅极之间没有电阻。 开关节点可能会有一些振铃、但当我查看时、似乎可以。 我确实认为、随着负载的增加、故障发生得更快-在没有负载的情况下、我没有看到故障。

如果您可以看到原理图、我在转换器的输出端添加了一个 LC 滤波器-这是否会导致不稳定？

再次感谢您的帮助。

Tim  

您好、Tim、

我无法看到文档这个词、因此如果您附加一个很好的图像。 但是、额外的 LC 滤波器会改变系统级稳定性、TI 工具不会考虑这种稳定性。 如果拆下额外的 LC 滤波器、转换器是否正常工作？

谢谢、

Richard

您好 Richard、

     感谢您的反馈。 我将尝试移除滤波器、但我只想检查-您现在能看到原理图吗？
谢谢、
Tim

您好、Tim、

是的、我现在可以看到原理图、感谢您上传图片！ 希望这一修改将产生一些富有成效的结果。  

谢谢、

Richard  

您好 Richard、

      使用功率更高的二极管时、情况似乎会更好一些。 我想运行热仿真、但在新的 Webench 电源设计器中再也找不到它了。 可以帮帮我吗？
Tim

我发现、我必须返回到旧的 webench 来运行热仿真。 切换到海量二极管后没有出现故障；但是、我们注意 到 Q1变热- 10分钟后、我们在其封装上测量的温度为100C。 使用热仿真器、Q1甚至不 会上升到40C。 我们的理论是、由于我们必须在先前的测试中替换 Q1以免其损坏、因此我们无法将其手动焊接到电路板中、从而使其获得适当的散热。  

Q1为 BSZ520N15NS3 G

您认为我们应该希望该器件变热、还是您认为问题是我们必须更换该器件时焊接不良？

谢谢、
Tim

您好、Tim、

根据我进行的一些计算、假设 Rds-on 为52毫欧、Q1的温升大约为10摄氏度。 在温升(+/- 5°C)方面留有一定的余地、假设环境温度为25°C、您应该会在本例中看到大约40°C 的温度

也就是说、在25C 环境温度下温度上升75C 时、这意味着您通过 FET 耗散的功率超过1W、或者 θ AC 高于预期。 这将重新计算约400毫欧的电阻、因此您将从其他位置获得约350毫欧的电阻。 这可能是由于焊接作业不完整造成的、因此它可能无法耗散太多的热量、走线不干净或部件变化。  

您能否尝试去焊 FET 并正确清洁电路板、然后查看这是否可以解决问题？  

谢谢、

Richard   

您好 Richard、

     我们已经尝试重新焊接部件、我们确实觉得它焊接得很好。 我们已经尝试过其他器件、但仍使75C 上升。 由于它是塑料封装、 因此我们将在顶部进行测量。 我假设您在 PD=0.44W 且 θ 结至环境温度为60k/C 的情况下进行了计算 但我确实注意到、对于该封装、假设6 cm 平方2 oz、它们的状态为60 K/C。 铜。 面积较小(可能为1 cm 方形) 、仅为0.5盎司铜。

您认为问题出在哪里？

谢谢、

Tim

您好、Tim、

是的-没有足够的覆铜面积和厚度会增加您的温升。 我建议增大覆铜的面积和厚度。

谢谢、

Richard

您好 Richard、

    由于我们已经有一个 PCB、因此我无法更改此修订版上的覆铜。 因此、我选择 了采用 PG263封装的同一个晶体管、并将其返工到电路板中。 但是、我发现、如果我们消耗的电流高于1A、则输出电压开始下降-看起来电路仍在调节、但输出电压降至95V。 可能会发生什么情况？ 该晶体管的规格为21A、150V 和53毫欧-与原始晶体管非常相似、但采用具有更好热容量的不同封装。

谢谢、
Tim

您好 Richard、

     我们遇到了另一个问题。 我尝试了 一个不同的晶体管(IPB530N15N3)、该晶体管具有类似的规格、不同之处在于它采用 T0-263封装、因此可以处理更多的热量。 RDS 为53毫欧、ID 21A、VDS 150V。   下面是我看到的：如果负载< 0.15A、输出为100V。 当它超过该值时、输出开始下降。 根据示波器、它看起来仍然经过良好调节、但输出为95V、电流为0.2A。您能给我一些关于可能发生的情况的见解吗？

谢谢、
Tim

您好、Tim、

您是否正在检查负载上的电压？ 或者您是否在电容器两端的转换器输出端进行检查？ 由于您正在增加负载、因此您将看到电阻压降。 在电流为0.2A 时电压下降5V 时、转换器的输出与负载之间是否存在10欧姆电阻？

您也可能会达到电流限制。

要获得更清晰的图片、您能否在100V 至95V 的压降发生时监控 COMP 引脚电压？

谢谢、

Richard

您好 Richard、

      感谢您的回答。 我正在测量各个点的电压、包括电容器两端的电压、因此我很有信心获得准确的读数。 我的奇怪之处在于、输出电压在100V 至0.15A 的范围内保持稳定、但随后开始下降

        我认为我不会达到电流限值-使用40毫欧的分流器、如果我了解电流限值的工作原理、我需要12.5安培才能达到0.5V 阈值。如果电流限值开始生效、我应该期待什么行为？  

我将尝试为您提供 COMP 引脚的图片。

谢谢、

Tim

您好 Richard、

      我要附上 COMP 引脚波形的图片。 如果你看不到它、请告诉我。 无论  电路是否连接了负载、我都会看到类似的波形。

再次感谢您的帮助。

Tim

您好、Tim、

感谢您连接波形-我可以清楚地看到它。

如果达到电流限制、您将看到 MOSFET 栅极信号端接、直至条件消除。  

看起来 COMP 低于0V。 这似乎超出了器件引脚的范围。 您能否更换部件并拍摄 COMP 示波器照片？

谢谢、

Richard